无 机 化 学(下)期 末 考 试 试 卷
化学、材料化学、临床医学2008级 2009年5月25日 姓名: 班别: 学号: 一、选择题: 请把正确答案的字母填在各小题前的( )内。
(15分)
( B ) 1. 键能大小正确的顺序是
A. B-B > C-C > Si-Si B. C-C > B-B > Si-Si C. Si-Si > B-B > C-C D. C-C > Si-Si > B-B ( D ) 2. 下列各组元素中,性质最相似的两种元素是 A. Co和Ni B. Mg和Al C. B和Si D. Mo和W ( C ) 3. 用氢氧化钠熔融法分解矿石时最合适用的容器是 A. 铂坩埚 B. 石英坩埚 C. 镍坩埚 D. 铁坩埚 ( D ) 4. 过量氨水加于Hg2Cl2,生成
A. Hg(OH)2 B. Hg(NH3) 2+ C. Hg(NH3) 42+ D. HgNH2Cl + Hg ( A ) 5. 可以用于治疗癌症的含铂药物是
A. cis-PtCl2(NH3)2 B. PtCl4
C. H2PtCl6 D. trans-PtCl2(NH3)2 ( D ) 6. 下列各组元素中,都可以形成多酸的是
A. V,Ag,Zn B. Fe,Co,Ni C. B,N,P D. Mo,Si ,P ( A ) 7. 可用PdCl2溶液检测的气体是
A. CO B. CO2 C. O3 D. Cl2 ( B ) 8. 下列化学方程式正确的是
A. SiO2(s) + 2Cl2(g) = SiCl4(l) + O2(g)
B. 2H2S(aq) + SnCl4(aq) = SnS2(s) + 4HCl(g)
C. 2H2S(aq) + PbCl4(aq) = PbS2(s) + 4HCl(g)
D. Cu2+(aq) + 4I-(aq) = [CuI4]2-(aq)
( C ) 9. 既可溶于NaOH,又可溶于氨水的是
A. Ni(OH)2 B. Fe(OH)3 C. Zn(OH)2 D. Al(OH)3 ( A ) 10. 某金属离子在八面体弱场中的磁矩为4.9 B.M.,而在八 面体强场中的磁矩为0 B.M.,该金属离子可能是 A. Co3+ B. Mn2+ C. Cr3+ D. Fe3+ ( C ) 11. 下列各对配合物稳定性顺序不正确的是
A. [Fe(CN)6]3- > [Fe(H2O)6]3+ B. [Fe(CN)6]4- < [Fe(CN)6]3-
C. [HgCl4]2- > [HgI4]2- D. [Al(OH)4]- < [Zn(OH)4]2-
( C ) 12. 下列配合物中,不满足“有效原子序规则”的是 A. Fe(CO)5 B. Mn2(CO)10 C. V(CO)5 D. Fe(C5H5)2 ( B ) 13. 以Fe2O3(s)为原料制备高铁酸盐应选择的试剂是 A. NaClO + 稀H2SO4 B. KNO3 + KOH C. H2O2 + 稀H2SO4 D. 浓H2SO4 + Cl2(g) ( D ) 14. 下列配离子中, 分裂能?O最大的是
A. [Fe(CN)6]4? B. [Fe(H2O)6]2+
C. [Ru (CN)6]4? D. [Os(CN)6]4?
( A ) 15. 63 Eu3+ 离子是许多发光材料中的激活离子,其基态价电子构型是 A. 4f 6 B. 4f 56s1 C. 4f 55d 1 D. 4f 45d 16s1
二、填空题 (15分)
1. TlCl3(s) 在313 K分解,相应的化学方程是 TlCl3(s) = TlCl(s) + Cl2(g) ,化学式为TlI3(s)的化合物存在,其中Tl元素的氧化数是 +1 ;上述现象说明 Tl(III)的强氧化性,是由6s2惰性电子对效应引起 。
2. “镧系收缩”是指 从La到Lu,随着原子序数递增,增加的电子进入4 f, Z*增加很小,因此相邻两元素原子半径仅略为缩小 (Δr ≈ 1pm);但La – Lu共15种元素,累积的原子半径缩小值?Δr相当大,达 14.2 pm ;其影响包括:(1)第六周期几种元素Hf(铪),Ta(钽)和(钼)与同族第五周期元素原子半径相近,性质相似;(2)同一副族(VB ~ VIII): 第一电离能第五周期 < 第六周期 (或 IIIB族元素钇(Y)成为“稀土”一员) 。3.Fe(CO)5中,Fe-CO所形成的化学键包括: σ 键和 d – π*反馈π 键; 该配合物红外吸收光谱中CO的伸缩振动频率比自由CO的振动频率 小(低) 。 4. 82Pb元素原子基态核外电子排列是: [Xe]4f145d106s26p2 (或全部写出) 。 5.Na3VO4溶液黄色,原因是 荷移跃迁 ;
[Co(NH3)6]2+溶液土黄色,可归结于 d - d跃迁 。 6.癸硼烷-14(B10H14)分子结构拓扑图如下。按照Lipscomb提出的成键
HB模型,该分子中的“多中心缺电子键”包括BBBB 3c-2e 键、B 3c-2e键和BB3c-2e 键。
三、写出下列反应的化学方程式或离子方程式: (共15分)
1. 酸性介质中以标准KMnO4溶液测定Fe2+含量的反应:
2KMnO4 + 10 FeSO4 + 8H2SO4 = 2MnSO4 + 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 8H2O 或:MnO4-(aq) + 5 Fe2+(aq) + 8H+(aq) = Mn2+(aq) + 5Fe3+(aq) + 4H2O(l) 2. SnCl2溶液与FeCl3溶液反应:
SnCl2(aq) + 2FeCl3(aq) = SnCl4(aq) + 2FeCl2(aq) 3. V2O5(s)与稀H2SO4反应:
V2O5(s) + 2H+(aq) = 2VO2+(aq) + H2O(l)
4. 向Hg(NO3)2溶液加入Hg(l)并振荡,发生的反应: Hg2+(aq) + Hg(l) = Hg22+(aq) 5. Co2O3(s)溶于HCl(aq):
Co2O3(s) + 6H+(aq) + 2Cl-(aq) = 2Co2+(aq) + Cl2(g) + 3H2O(l)
四、简要回答下列问题: (共30分)
1.由光谱实验测得电子成对能和分裂能,测定结果如下: [Fe(H2O)6]2+ [Fe(CN)6]4? Δo / cm?1 10400 33000 P / cm?1 17600 17600
(1) 用VB法分别写出这两种配离子的杂化、成键过程;
(2) 用晶体场理论(CFT)说明这两种配离子在中心离子d轨道能级分裂后的d电子排布,并计算各自的CFSE; (3) 讨论这两种配离子的磁性;
(4) 评论VB和CFT法分别处理这两种配合物稳定性和磁性之优劣。
(18分)
解:(1)[Fe(H2O)6]2+
sp3d2杂化
Fe2+ 3d 6 ? 3d6 (sp3d 2)0(sp3d 2)0(sp3d 2)0(sp3d 2)0(sp3d 2)0(sp3d 2)0 ?? ?? ?? ?? ?? ?? 2px2 2px2 2px2 2px2 2px2 2px2
H2O H2O H2O H2O H2O H2O
[Fe(CN)6]4?
3d6(基态:3dxy23dxz13dyz13dx2-y21 3dz21) ? 3dxy23dxz23dyz23dx2-y203dz20
d2sp3杂化
? 3d6 (d2sp3)0(d2sp3)0(d2sp3)0(d2sp3)0(d2sp3)0(d2sp3)0 ?? ?? ?? ?? ?? ?? 2px2 2px2 2px2 2px2 2px2 2px2
CN- CN- CN- CN- CN- CN-晶体场理论:
[Fe(H2O)6]2+ Δo < P, 弱场高自旋排列:(t2g)4(eg)2,
CFSE = 4 × (-4 Dq) + 2 × (+6Dq) = -4 Dq
[Fe(CN)6]4? Δo > P,强场低自旋排列:(t2g)6(eg)0,
CFSE = 6 × (-4 Dq) + 0 × (+6Dq) = -24 Dq
(3)配离子的磁性:
按VB法:
[Fe(H2O)6]2+:Fe2+作sp3d2杂化,内层3d6电子排列不变,d2 d1 d1 d1 d1,成单电子数n = 4, 磁矩?m = B.M. = 4.9 B.M. n(n?2)
大学无机化学(下)期末考试卷



